研究表明豐富的CO2完全可以作為新碳源，解決當(dāng)前應(yīng)用最廣泛的碳源(石油和天然氣)到本世紀(jì)中葉將枯竭的危機(jī)，同時又可緩解由CO2累積所產(chǎn)生的溫室效應(yīng)，實現(xiàn)CO2的良性循環(huán)。
（1）目前工業(yè)上有一種方法是用CO2和H2在230℃催化劑條件下轉(zhuǎn)化生成甲醇蒸汽和水蒸氣。下圖表示恒壓容器中0.5 mol CO2和1.5 mol H2轉(zhuǎn)化率達(dá)80%時的能量變化示意圖。
①寫出該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式： 。
②能判斷該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)的依據(jù)是 。
a．容器中壓強(qiáng)不變 b．H2的體積分?jǐn)?shù)不變
c．c(H2)=3c(CH3OH) d．容器中密度不變
e．2個C＝O斷裂的同時有6個H－H斷裂。
（2）人工光合作用能夠借助太陽能，用CO2和H2O制備化學(xué)原料．下圖是通過人工光合作用制備HCOOH原理的示意圖。根據(jù)要求回答問題：
①該過程是將 轉(zhuǎn)化為 。(以上兩空選填“電能”“太陽能”“化學(xué)能”)
②催化劑b表面的電極反應(yīng)方程式為 。
（3）某國科研人員提出了使用氫氣和汽油（汽油化學(xué)式用C8H18表示）混合燃料的方案，以解決汽車CO2的排放問題。該方案主要利用儲氫材料CaH2產(chǎn)生H2和用汽油箱貯存汽油供發(fā)動機(jī)使用，儲氫系統(tǒng)又捕集汽油燃燒產(chǎn)生的CO2，該系統(tǒng)反應(yīng)如下圖所示：
解決如下問題：
①寫出CaH2的電子式 。
②反應(yīng)1中氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比是： 。
③如該系統(tǒng)反應(yīng)均進(jìn)行完全，試寫出該系統(tǒng)總反應(yīng)的化學(xué)方程式 。
（1）①CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g) △H =－49 kJ·mol-1(3分))②bd (2分，多選錯選0分，漏選1個給1分)
（2）①太陽能 化學(xué)能(各1分) ②CO2+2e－+2H+=HCOOH(2分)
（3）①
(2分)
②2：1 (2分) ③16CaH2+ 2C8H18+41O2=16CaCO3+34 H2O(2分)
解析試題分析：（1）①由所給能量變化示意圖可知，1mol CO2和3molH2轉(zhuǎn)化率達(dá)100%時放出熱量49kJ，所以該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為：CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H =－49 kJ·mol-1
②a、該反應(yīng)是在恒壓容器中進(jìn)行，所以壓強(qiáng)始終不變，不能判斷該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)，錯誤；b、達(dá)平衡時，各物質(zhì)的含量都不再改變，氫氣的體積分?jǐn)?shù)恒定，可以判斷該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)，正確c、平衡時，氫氣和甲醇的濃度不一定具備化學(xué)計量數(shù)的比例關(guān)系，不能判斷該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)，錯誤；d、由于該反應(yīng)是反應(yīng)前后氣體的物質(zhì)的量改變的反應(yīng)，當(dāng)壓強(qiáng)不變時，容器體積在減小，密度增大，當(dāng)平衡時氣體密度不再增大，保持不變，能判斷該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)，正確；e、反應(yīng)的任何狀態(tài)時都有2個C＝O斷裂的同時有6個H－H斷裂，不能判斷該反應(yīng)達(dá)到化學(xué)平衡狀態(tài)，錯誤，答案選bd；
（2）①該圖是利用太陽能將二氧化碳轉(zhuǎn)化為HCOOH，所以是把太陽能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能；②根據(jù)電子的流動方向，催化劑b相當(dāng)于原電池的正極，發(fā)生還原反應(yīng)，所以發(fā)生的反應(yīng)為CO2+2e－+2H+=HCOOH；
（3）①CaH2是離子化合物，其電子式為
；
②反應(yīng)1是CaH2與H2O反應(yīng)生成氫氧化鈣和氫氣，反應(yīng)中CaH2作還原劑，水作氧化劑，可寫出發(fā)生的化學(xué)方程式CaH2+2H2O=Ca(OH)2+H2↑，所以氧化劑與還原劑的物質(zhì)的量之比是2:1；
③由反應(yīng)的流程圖可知，最終產(chǎn)物是CaCO3、H2O。反應(yīng)1生成的氫氣與氧氣反應(yīng)生成水，汽油與氧氣反應(yīng)生成二氧化碳和水，其中二氧化碳用于和反應(yīng)1產(chǎn)生的氫氧化鈣的反應(yīng)，將發(fā)生反應(yīng)的化學(xué)方程式疊加，消去中間產(chǎn)物二氧化碳、氫氣、氫氧化鈣，最后的產(chǎn)物只有水和碳酸鈣，所以總反應(yīng)方程式為16CaH2+ 2C8H18+41O2=16CaCO3+34H2O。
考點：考查熱化學(xué)方程式、電子式、電極反應(yīng)式的書寫，化學(xué)平衡的判斷，能量轉(zhuǎn)化的判斷，方程式疊加法的應(yīng)用
快樂5加2金卷系列答案科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題
（16分）汽車尾氣是城市空氣的主要污染物之一，其主要有害成分是CO、氮氧化物（NOx）等。
（1）NOx產(chǎn)生的原因之一是汽車發(fā)動機(jī)工作時引發(fā)N2和O2反應(yīng)，其能量變化值如右圖所示，
則：N2(g)＋O2(g)
2NO(g) △H= 。
（2）汽車尾氣中CO、NOx的有效消除成為環(huán)保領(lǐng)域的重要課題。某研究小組在實驗室用某新型催化劑對CO、NO催化轉(zhuǎn)化進(jìn)行研究，測得NO轉(zhuǎn)化為N2的轉(zhuǎn)化率隨溫度、CO混存量的變化情況如下圖一。
① NO與CO混存時，相互反應(yīng)的化學(xué)方程式為 。
② 1000K，n(NO)/n(CO)=5:4時，NO的轉(zhuǎn)化率為75%，則CO的轉(zhuǎn)化率約為 。
③ 由于n(NO)/n(CO)在實際過程中是不斷變化的，保證NO轉(zhuǎn)化率較高的措施是將溫度大約控制在 K之間。
（3）汽車尾氣中NOx有望通過燃料電池實現(xiàn)轉(zhuǎn)化。已經(jīng)有人以 NO2、O2和熔融NaNO3制成了燃料電池，其原理如圖二。
① 圖中石墨Ⅱ為電池的 極。
② 在該電池使用過程中，石墨I(xiàn)電極上的產(chǎn)物是氧化物Y，其電極反應(yīng)式為 。
（4）甲醇也可用于燃料電池。工業(yè)上采用反應(yīng)CO2(g)+3H2(g)
CH3OH(g)+H2O(g) ΔH<0合成甲醇。
① 在恒容密閉反應(yīng)器中，H2的平衡轉(zhuǎn)化率與溫度、壓強(qiáng)的關(guān)
系如圖三所示，則A、B、C三點處對應(yīng)平衡常數(shù)(KA、KB、KC)的
大小關(guān)系為 。
② 某高溫下，將6molCO2和8molH2充入2L密閉容器中發(fā)生
反應(yīng)，達(dá)到平衡后測得c(CO2)=2.0mol·L-1，則該溫度下反應(yīng)的平
衡常數(shù)值為 。
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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題
化學(xué)反應(yīng)原理對于工業(yè)生產(chǎn)和科研有重要意義
I、下列三個化學(xué)反應(yīng)的平衡常數(shù)（K1、K2、K3）與溫度的關(guān)系分別如下表所示：
| 化學(xué)反應(yīng) | 平衡常數(shù) | 溫度 | |
| 973 K | 1173 K | ||
①Fe(s)＋CO2(g) FeO(s)＋CO(g) | K1 | 1．47 | 2．15 |
| ②Fe(s)＋H2O(g)FeO(s)＋H2(g) | K2 | 2．38 | 1．67 |
| ③CO(g) ＋H2O(g)CO2(g) ＋H2(g) | K3 | ？ | ？ |
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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題
已知反應(yīng)①Fe(s)+CO2(g)
FeO(s)+CO(g) ΔH=akJ·mol-1,平衡常數(shù)為K;
反應(yīng)②CO(g)+1/2O2(g)
CO2(g) ΔH=bkJ·mol-1;
反應(yīng)③Fe2O3(s)+3CO(g)2Fe(s)+3CO2(g) ΔH=ckJ·mol-1。測得在不同溫度下,K值如下:
| 溫度/℃ | 500 | 700 | 900 |
| K | 1.00 | 1.47 | 2.40 |
2FeO(s)的ΔH= 。 查看答案和解析>>
科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題
(1)1.00 L 1.00 mol·L－1 H2SO4溶液與2.00 L 1.00 mol·L－1 NaOH溶液完全反應(yīng)，放出114.6 kJ熱量，表示生成1 mol H2O的熱化學(xué)方程式為_________________________
(2)在25 ℃、101 kPa時，1.00 g C6H6(l)燃燒生成CO2(g)和H2O(l)，放出41.8 kJ的熱量，C6H6的標(biāo)準(zhǔn)燃燒熱為____________kJ·mol－1，該反應(yīng)的熱化學(xué)方程式為_______________________________________________
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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題
乙醇汽油含氧量達(dá)35%,使燃料燃燒更加充分,使用車用乙醇汽油，尾氣排放的CO和碳?xì)浠衔锲骄鶞p少30%以上,有效的降低和減少了有害的尾氣排放。但是汽車使用乙醇汽油并不能減少NOx的排放，對NOx的有效消除成為環(huán)保領(lǐng)域的重要課題。NOx排入空氣中，形成酸雨，造成空氣污染。NOx中有一種紅棕色氣體，其溶于水的方程式是 。
（2）已知NO2和N2O4的結(jié)構(gòu)式分別是
和
。
| 物質(zhì) | NO2 | N2O4 | |
| 化學(xué)鍵 | N＝O | N—N | N＝O |
| 鍵能（kJ/mol） | 466 | 167 | 438 |
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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題
為了合理利用化學(xué)能，確保安全生產(chǎn)，化工設(shè)計需要充分考慮化學(xué)反應(yīng)的焓變，并采取相應(yīng)措施。化學(xué)反應(yīng)的焓變通常用實驗進(jìn)行測定，也可進(jìn)行理論推算。
(1)實驗測得，1 g甲醇在氧氣中充分燃燒生成二氧化碳和液態(tài)水釋放出22.7 kJ的熱量，試寫出甲醇燃燒的熱化學(xué)方程式__________________________________
(2)已知反應(yīng)CH3—CH3(g)―→CH2=CH2(g)＋H2(g)，有關(guān)化學(xué)鍵的鍵能如下。
| 化學(xué)鍵 | C—H | C=C | C—C | H—H |
| 鍵能/kJ·mol－1 | 414.4 | 615.3 | 347.4 | 435.3 |
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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題
納米級Cu2O由于具有優(yōu)良的催化性能而受到關(guān)注，下表為制取Cu2O的三種方法：
| 方法Ⅰ | 用炭粉在高溫條件下還原CuO |
| 方法Ⅱ | 電解法，反應(yīng)為2Cu + H2O  Cu2O + H2↑。 |
| 方法Ⅲ | 用肼（N2H4）還原新制Cu(OH)2 |
△H >0| 序號 | 溫度 | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 |
| ① | T1 | 0.050 | 0.0492 | 0.0486 | 0.0482 | 0.0480 | 0.0480 |
| ② | T1 | 0.050 | 0.0488 | 0.0484 | 0.0480 | 0.0480 | 0.0480 |
| ③ | T2 | 0.10 | 0.094 | 0.090 | 0.090 | 0.090 | 0.090 |
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科目：高中化學(xué) 來源： 題型：填空題
真空碳熱還原—氯化法可實現(xiàn)由鋁土礦制備金屬鋁,其相關(guān)反應(yīng)的熱化學(xué)方程式如下:
Al2O3(s)+AlCl3(g)+3C(s)
3AlCl(g)+3CO(g) ΔH="a" kJ·mol-1
3AlCl(g)2Al(l)+AlCl3(g) ΔH="b" kJ·mol-1
反應(yīng)Al2O3(s) +3C(s)2Al(l)+3CO(g)的ΔH= kJ·mol-1(用含a、b的代數(shù)式表示)。
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